بخشی از مقاله
چکیده:
دی اکسید تیتانیم یک نیم رساناست که بطور وسیعی در واکنش ها به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. ساخت نانو ذرات دی اکسید تیتانیم و کاهش اندازه ذرات و متعاقب آن افزایش مساحت سطح ویژه باعث بهبود خاصیت فوتوکاتالیزوری آن می شود. در اینجا نانو ذرات دی اکسید تیتانیم خالص بوسیله روش سل ژل با تترا ایزوپروپیل اورتوتیتانات - - TTIP تهیه می شوند. دی اکسید تیتانیم در سه فاز اصلی - سه فاز کریستالی - وجود دارد: روتیل - - Rutile، آناتاز - - Anatase و بروکیت - . - Brookite از بین این سه فاز، فاز روتیل پایدارتر است و دو فاز دیگر یعنی دو فاز آناتاز و بروکیت در اثر حرارت به روتیل تبدیل می شوند. از نظر فضایی، فازهای روتیل و آناتاز تتراگونال - هشت وجهی - هستند و بروکیت اورتورومبیک است.
-1مقدمه
یکی از مباحث مهم در فناوری نانو، موضوع نانوفوتوکاتالیست ها است. در سال های اخیر استفاده از نیم رساناها به عنوان فوتوکاتالیست برای تخریب آلودگی های آلی خیلی زیاد شده است1] و .[ 2 به علت ویژگی های نوری و التکریکی، قیمت پایین، فعالیت فوتوکاتالیستی بالا، ثبات شیمیایی، غیر سمی بودن، فروانی و در دسترس بودن و عدم فرسایش وخوردگی در مقابل نور ازدی اکسید تیتانیم به عنوان فوتوکاتالیست رایج استفاده می شود و در اندازه های نانومتری به دلیل قابلیت جذب UV یک فوتوکاتالیست ایده آل است.
اگر اندازه ذرات دی اکسید تیتانیم کاهش یابد مساحت سطح موثر آن زیاد می شود در نتیجه فعالیت فوتوکاتالیستی آن زیاد می شود. در این مقاله ابتدا تعاریفی مختصر از نانو ذرات ، نانوفوتوکاتالیست، دی اکسید تیتانیم و روش سل ژل ارائه می شود و سپس روش ساخت نانوذرات دی اکسید تیتانیم به روش سل ژل بیان خواهد شد5] و . [6 و در نهایت طیف هایXRD و تصاویر SEMاین نانو ذرات بررسی خواهد شد. هدف این مقاله بررسی زمان تکلیس روی ساختار نانو فوتوکاتالیست دی اکسیدتیتانیم است.
-2 تعاریف
-1-2 نانوذره
نانوفناوری واژهای است کلی که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1 تا 100 نانومتر میباشد. نانو ذرات یکی از عناصر پایه علم نانو است که به علت کاربرد های فراوان آن در علوم مختلف مورد توجه قرار گرفته است. منظور از نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتی با ابعاد نانومتری در هر سه بعد میباشد. به عبارتی اگر طول هر سه بعد یک جسم تودهای را به سمت صفر ببریم، به آن نانوذره گویند.
-2-2نانوفوتوکاتالیست
فوتوکاتالیست از دو بخش "فوتو" و"کاتالیست" تشکیل شده است. فوتو معرف نور دهی و کاتالیست بیانگر فرایندی است که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می دهد. فوتوکاتالیست ها یا کاتالیزورهای نوری گروهی از کاتالیزورها می باشند که عملکرد خود را با قرار گرفتن در معرض تابش نور نشان می دهند. نیم رساناهایی چون Ti، ZnO، CdS، Zn و Sn ازشاخه فوتوکاتالیست ها هستند. تمام خصوصیات فوتوکاتالیست ها نیز در نانوفوتوکاتالیست ها وجود دارد با این تفاوت که اندازه ذرات آنها بسیار کوچکتر است و از این رو قابلیت و واکنش پذیری بیشتری دارد چرا که به واسطه کوچک بودن اندازه ذرات، سطح تماس بیشتر می شود و کارایی افزایش می یابد.
-3-2دی اکسید تیتانیم - - Ti
عمده ترین مصرف تیتانیوم در صنایع به دو صورت فلزی و دی اکسیدتیتانیوم میباشد. مصرف فلز آن به دلیل مشکلات تهیه و خالص سازی مصرف چندانی ندارد، اما در عوض مصرف اکسید آن در صنعت کاربرد بسیار گسترده ای دارد . دی اکسید تیتانیوم از اکسیدهای فلزی است که در زندگی روزمره کاربرد فراوانی دارد . دی اکسید تیتانیوم که با نام های اکسید تیتانیومIV یا تیتانیا شناخته می شود دارای فرمول شیمیایی Ti است که زمانیکه به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می گیرد نام های تیتانیوم سفید، رنگدانه سفید و CI77891 به خود می گیرد.
